Sử dụng đồng vị phóng xạ để xác định sự cố tràn nước thải dầu khí

Thứ ba, 17/05/2016 - 00:42

(Dân trí) - Các sự cố từ hoạt động dầu khí với hàm lượng hóa chất, muối và phóng xạ cao có thể gây ô nhiễm nước và đất tại các địa phương, nhưng trong nhiều trường hợp lại không có đủ thông tin để xác định thời gian xảy ra sự cố tràn dầu khí, cũng như xác định nguồn gốc của hiện tượng này. Những hạn chế này có thể được khắc phục nhờ bộ ba phương pháp do các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Duke phát triển.

Các xét nghiệm đất bị ảnh hưởng bởi các sự cố tràn nước thải dầu khí ở Tây Virginia và North Dakota, Hoa Kỳ cho thấy những phương pháp mới có thể xác định thời gian và nguồn gốc của sự cố, dựa vào những thay đổi của đồng vị phóng xạ Rađi và các sản phẩm phân rã của chúng được tìm thấy trong đất hoặc trầm tích ô nhiễm. Các sản phẩm phân rã của Rađi bao gồm các đồng vị thori và đồng vị chì.

Sử dụng đồng vị phóng xạ để xác định sự cố tràn nước thải dầu khí - 1

"Các phương pháp chúng tôi đã phát triển, đặc biệt hữu ích đối với các khu vực nơi nguồn gốc ô nhiễm không rõ ràng và có thể bắt nguồn từ các hoạt động dầu khí bất thường gần đây liên quan đến thủy lực cắt phá hoặc do ảnh hưởng của các hoạt động dầu khí lâu dài trong cùng một thủy vực" Avner Vengosh, Giáo sư địa hóa học và chất lượng nước, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Bằng cách xác định những điểm khác biệt về sự phân bố các đồng vị của Rađi và sản phẩm phân rã của nó, chúng tôi có thể phát hiện thời gian và nguồn gốc của các sự cố tràn dầu khí”.

Thông thường, nước từ các giếng dầu khí khác lạ có tỷ lệ đồng vị Rađi (Rađi-228 đến Rađi-226) không giống tỷ lệ đồng vị Rađi từ các hoạt động dầu khí bình thường.

Các nhà nghiên cứu đã thu thập những mẫu đất và trầm tích nhiễm Rađi từ 2 địa điểm tràn dầu ở Tây Virginia và North Dakota. Thời gian và nguồn gốc của 2 vụ tràn dầu này vẫn chưa được xác định và được sử dụng để kiểm định các phương pháp mới.

Nancy Lauer, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết họ đã phát triển ba kỹ thuật độc lập xác định thời gian và nguồn gốc của sự cố tràn dầu khí dựa vào tốc độ phân rã khác nhau của các đồng vị Rađi, Thori và chì. Đây là các đồng vị có thời gian tồn tại ngắn chỉ vài năm cho đến các đồng vị tồn tại vài thập kỷ. Việc kết hợp cả 3 kỹ thuật cung cấp các công cụ mạnh mẽ để không chỉ đánh giá thời gian xảy ra sự cố tràn dầu, mà còn cho phép xác định các dấu hiệu của đồng vị Rađi ban đầu tại các thủy vực bị ảnh hưởng, tiết lộ tính chất của nước thải gây ra sự cố.

Bằng cách tái cấu trúc lại tỷ lệ đồng vị Rađi ban đầu của nước thải gây ô nhiễm đất, nhóm nghiên cứu có thể xác định nguồn gốc của các chất lỏng ngay cả khi nước thải không có ở đó.

N.P.D – NASATI (Theo Phys)